严格基于指定水利水务相关文件（核心为《06行业应用系统功能设计-02水利水务.docx》简称《06-02水利》、《03智慧城市一网统管平台-系统数据库表.docx》简称《03数据库表》、《05智慧城市一网统管平台 数据中枢系统功能设计.docx》简称《05数据中枢》、《01智慧城市一网统管平台-系统总体架构及其功能要点-20251018修订.docx》简称《01总体架构》、《02数据库表设计命名规范及英文简称对照表.docx》简称《02命名规范》），拆解“水质传感器→数据清洗→预警模块”的全链路对接逻辑，所有架构节点、数据流转、模块关联均来自文件原文，不涉及外部信息。
一、架构对接总览：文件依据与核心目标
根据《05数据中枢》20.7节“设备管理”、20.8节“运行监测”、20.9节“预警告警”及《06-02水利》3.2节“水资源监测”描述，水利数据中枢对接的核心目标是实现“水质数据实时接入、标准化清洗、异常自动预警”，解决传统“传感器数据碎片化、清洗无标准、预警响应慢”痛点（《01总体架构》P11“数据驱动闭环”要求）。
核心架构链路（基于文件的三层流转）：
graph LR A[水质传感器层] -->|实时采集| B[数据中枢处理层（清洗/存储）] B -->|异常判定| C[预警模块层（触发/推送）] C -->|处置反馈| B[数据中枢处理层（结果归档）]
关键文件支撑：
《05数据中枢》：提供“设备接入网关、数据清洗引擎、预警规则引擎”三大核心模块，是链路中枢；
《03数据库表》：按“基础层（sys_）→业务层（biz_）→统计层（stat_*）”存储各环节数据，符合《02命名规范》；
《06-02水利》：明确水质传感器类型、清洗标准（如pH值范围6.5-8.5）、预警阈值，定义对接边界。
二、第一层：水质传感器层——数据采集源头（文件定义的设备与接入规则）
2.1 传感器类型与数据内容（《06-02水利》《05数据中枢》）
根据《06-02水利》3.2节“水质在线监测”要求，需接入4类核心水质传感器，每类传感器对应明确的数据采集内容，均需关联《03数据库表》的设备基础信息：
| 传感器类别 | 具体设备（文件依据） | 采集数据内容（对应《03数据库表》字段） | 采集频率（文件要求） |
|---|---|---|---|
| pH值传感器 | 在线pH监测仪（《06-02水利》3.2.2节） | pH值（ph_value）→ 存储至biz_device_telemetry_data/biz_water_qual_mon | 实时（10秒/次） |
| 浊度传感器 | 激光浊度仪（《06-02水利》3.2.2节） | 浊度（turbidity，单位：NTU）→ 存储至上述两表 | 实时（10秒/次） |
| 溶解氧传感器 | 荧光法溶解氧仪（《06-02水利》3.2.4节“生态监测”） | 溶解氧（dissolved_oxygen，单位：mg/L）→ 存储至上述两表 | 定时（1分钟/次） |
| 余氯传感器 | 在线余氯监测仪（《06-02水利》3.4节“供水保障”） | 余氯（residual_chlorine，单位：mg/L）→ 存储至上述两表 | 定时（1分钟/次） |
2.2 传感器接入规则（《05数据中枢》《01总体架构》）
接入协议：所有传感器需通过MQTT协议接入《05数据中枢》20.7.3节“设备接入网关”（文件明确协议要求），数据格式为JSON，字段命名需符合《02命名规范》（snake_case），如“pH值”字段名必须为
ph_value；设备注册：传感器需先在《03数据库表》
sys_device表完成注册（录入device_code设备编码、device_type=02（水质传感器）、area_code所属区域、fac_id关联监测点），未注册设备数据将被中枢拦截（《05数据中枢》20.7.1节“设备注册管理”）；数据预处理：传感器采集数据需经过“格式校验+范围初筛”（如pH值需在0-14之间），无效数据（如超出范围、字段缺失）暂存至
biz_device_invalid_data（设备无效数据表），并触发“设备数据无效”预警（《05数据中枢》20.7.4节“数据预处理”）。
三、第二层：数据中枢处理层——数据清洗与存储（文件定义的“清洗→关联→存储”闭环）
数据中枢是链路核心，基于《05数据中枢》20.8节“运行监测”模块，实现数据“标准化清洗→多表关联→分层存储”，每环节均关联《03数据库表》。
3.1 第一步：数据清洗（解决“格式不统一、数据异常”）
（1）核心模块：数据清洗引擎（《05数据中枢》20.8.2节）
清洗规则（文件依据）：
格式统一：将传感器上报的非标准单位数据转换为《06-02水利》要求的标准单位（如浊度统一为NTU，溶解氧统一为mg/L）；
异常值剔除：删除超出“水质标准范围”的数据（如pH<6.5或>8.5、浊度>5NTU，标准来自《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2022，《06-02水利》P39引用），标记为“异常数据”存入
biz_water_qual_abnormal（水质异常数据表）；冗余去重：删除10秒内同一传感器上报的重复数据（如连续两次pH值均为7.2），保留最新一条；
文件支撑：《05数据中枢》20.8.2节“清洗规则配置”、《06-02水利》3.2节“水质监测标准”。
（2）代码逻辑片段（适配文件表结构）
// 数据清洗Service层（基于Spring Boot+MyBatis-Plus） @Service public class WaterQualCleanService { @Autowired private BizDeviceTelemetryDataMapper telemetryMapper; @Autowired private BizWaterQualMonMapper qualMonMapper; @Autowired private BizWaterQualAbnormalMapper abnormalMapper; /** * 水质数据清洗：格式统一+异常剔除+冗余去重 */ public void cleanWaterQualData(String deviceCode, JSONObject sensorData) { // 1. 格式统一：单位转换（示例：若传感器上报ppm，转换为mg/L） BigDecimal phValue = sensorData.getBigDecimal("ph_value"); BigDecimal turbidity = sensorData.getBigDecimal("turbidity"); // 浊度单位转换（若为度，转换为NTU：1度≈1NTU） if (sensorData.getString("turbidity_unit").equals("degree")) { turbidity = turbidity.multiply(new BigDecimal("1.0")); } // 2. 异常值剔除（基于《06-02水利》水质标准） List<String> abnormalReasons = new ArrayList<>(); if (phValue.compareTo(new BigDecimal("6.5")) < 0 || phValue.compareTo(new BigDecimal("8.5")) > 0) { abnormalReasons.add("pH值超出标准范围（6.5-8.5）"); } if (turbidity.compareTo(new BigDecimal("5")) > 0) { abnormalReasons.add("浊度超出标准范围（≤5NTU）"); } // 3. 异常数据处理：存入异常表并返回 if (!abnormalReasons.isEmpty()) { BizWaterQualAbnormal abnormal = new BizWaterQualAbnormal(); abnormal.setId(UUID.randomUUID().toString()); abnormal.setDeviceCode(deviceCode); abnormal.setAbnormalData(sensorData.toJSONString()); abnormal.setAbnormalReason(String.join("；", abnormalReasons)); abnormal.setCreateTime(new Date()); abnormalMapper.insert(abnormal); return; } // 4. 冗余去重：查询10秒内是否有重复数据 LambdaQueryWrapper<BizDeviceTelemetryData> wrapper = new LambdaQueryWrapper<>(); wrapper.eq(BizDeviceTelemetryData::getDeviceCode, deviceCode) .ge(BizDeviceTelemetryData::getTelemetryTime, DateUtils.addSeconds(new Date(), -10)) .last("limit 1"); if (telemetryMapper.selectCount(wrapper) > 0) { return; // 存在重复数据，不存储 } // 5. 清洗后数据存储（关联《03数据库表》） saveCleanData(deviceCode, phValue, turbidity, sensorData); } // 存储清洗后数据至业务表 private void saveCleanData(String deviceCode, BigDecimal phValue, BigDecimal turbidity, JSONObject sensorData) { // 1. 存储设备遥测表（biz_device_telemetry_data） BizDeviceTelemetryData telemetry = new BizDeviceTelemetryData(); telemetry.setId(UUID.randomUUID().toString()); telemetry.setDeviceCode(deviceCode); telemetry.setPhValue(phValue); telemetry.setTurbidity(turbidity); telemetry.setTelemetryTime(new Date()); telemetryMapper.insert(telemetry); // 2. 关联监测点，存储水质监测表（biz_water_qual_mon） SysDevice device = SpringContextHolder.getBean(SysDeviceMapper.class) .selectOne(new LambdaQueryWrapper<SysDevice>().eq(SysDevice::getDeviceCode, deviceCode)); BizWaterQualMon qualMon = new BizWaterQualMon(); qualMon.setQualId(UUID.randomUUID().toString()); qualMon.setFacId(device.getFacId()); // 关联监测点设施ID qualMon.setPhValue(phValue); qualMon.setTurbidity(turbidity); qualMon.setMonitorTime(new Date()); qualMon.setQualStatus(1); // 1=达标（清洗后无异常） qualMonMapper.insert(qualMon); } }3.2 第二步：数据关联（解决“数据孤立、无上下文”）
核心逻辑：关联“传感器数据-监测点-行政区划”，补充数据上下文，支撑后续预警与指标计算；
关联关系（《03数据库表》）：
传感器→监测点：通过
sys_device的fac_id关联sys_water_fac（水利设施表），获取监测点名称、位置（coord_x/coord_y）；监测点→行政区划：通过
sys_water_fac的area_code关联sys_area（行政区划表），获取区域名称（如“杭州市西湖区”）；
文件依据：《05数据中枢》20.8.3节“数据关联规则”、《06-02水利》3.2节“监测点区域归属”。
3.3 第三步：分层存储（符合《02命名规范》）
清洗关联后的数据按《03数据库表》分层存储，支撑预警模块调用与后续业务应用：
| 存储层级 | 对应数据表（《03数据库表》） | 存储数据类型 | 支撑场景（文件依据） |
|---|---|---|---|
| 业务层（biz_*） | biz_device_telemetry_data（设备遥测）、biz_water_qual_mon（水质监测） | 传感器实时清洗后数据、水质监测达标状态 | 预警模块实时异常判定（《05数据中枢》20.9节）、水质达标率计算（6.3节） |
| 业务层（biz_*） | biz_water_qual_abnormal（水质异常） | 清洗剔除的异常数据（如pH<6.5） | 异常数据追溯、传感器故障排查（《06-02水利》3.2.2节） |
| 统计层（stat_*） | stat_water_qual_hour（水质小时统计） | 每小时水质数据平均值（如pH小时均值、浊度小时均值） | 水质趋势分析、大屏展示（《07全局总览》） |
四、第三层：预警模块层——异常触发与推送（文件定义的“规则判定→预警生成→推送”）
基于《05数据中枢》20.9节“预警告警”模块，实现“水质异常→预警触发→多端推送”，预警逻辑与阈值均来自《06-02水利》。
4.1 预警规则配置（《06-02水利》《05数据中枢》）
（1）预警阈值（文件明确标准）
| 预警类型 | 触发条件（《06-02水利》P39-P40） | 预警等级（《03数据库表》sys_dict_warn_level） |
|---|---|---|
| pH值异常预警 | pH<6.5或pH>8.5（持续10秒） | 高优（1级，红色预警） |
| 浊度异常预警 | 浊度>5NTU（持续30秒） | 中优（2级，黄色预警） |
| 溶解氧异常预警 | 溶解氧<2mg/L（持续1分钟，生态风险） | 高优（1级，红色预警） |
| 余氯异常预警 | 余氯<0.2mg/L或>4mg/L（持续1分钟，供水安全） | 中优（2级，黄色预警） |
（2）规则存储（《03数据库表》）
预警规则配置在biz_early_warn_rule（预警规则表），字段如下：
| 字段名 | 字段含义 | 示例值（pH 异常预警） | 建议字段类型 | 补充约束 / 说明 |
| rule_id | 规则唯一标识 ID | WARN_RULE_WATER_PH_001 | VARCHAR(64) | 主键、非空、唯一，建议按 “业务_类型_序号” 命名 |
| warn_type | 预警类型（枚举值，标识预警业务场景） | WATER_QUAL_PH | VARCHAR(32) | 非空，需关联预警类型字典表（如 WATER_QUAL_PH = 水质 pH 异常） |
| trigger_condition | 预警触发条件（可执行的 SQL 条件片段，仅包含指标 + 运算符 + 阈值） | ph_value < 6.5 OR ph_value > 8.5 | TEXT | 非空，避免复杂函数 / 子查询，统一指标字段命名 |
| trigger_duration | 触发持续时间（秒，指标满足触发条件的持续时长达标才触发预警） | 10 | INT | 非空、≥0，默认值 0（即时触发） |
| warn_level | 预警等级（1 - 高优，2 - 中优，3 - 低优） | 1 | TINYINT | 非空，仅允许 1/2/3 枚举值 |
| fac_type | 关联设施类型编码（关联设施类型字典表） | 2 | VARCHAR(16) | 非空，如 02 = 水质监测点、01 = 污水泵站 |
4.2 预警触发与生成（《05数据中枢》20.9.4节）
核心模块：预警规则引擎，定时（10秒/次）查询
biz_water_qual_mon的实时数据，匹配biz_early_warn_rule的触发条件；触发逻辑：
当
biz_water_qual_mon的ph_value持续10秒<6.5，规则引擎判定“pH异常”，生成预警单（biz_early_warn_alert）；预警单关联
fac_id（监测点）、area_code（区域），补充“预警内容”（如“西湖区XX监测点pH值5.8，低于标准6.5”）；
文件依据：《05数据中枢》20.9.4节“预警生成逻辑”、《06-02水利》3.2节“水质异常响应”。
4.3 预警推送（多端适配，《04工作台》《07全局总览》）
根据《05数据中枢》20.9.5节“预警推送”要求，预警需推送至3类终端，确保责任人员及时响应：
| 推送终端 | 推送方式（文件依据） | 数据来源（《03数据库表》） | 交互逻辑（文件要求） |
|---|---|---|---|
| 《04工作台》 | WebSocket实时推送至“我的预警”模块（《04工作台》1.4节“消息中心”） | biz_early_warn_alert（预警单）、sys_user（责任用户） | 预警条目标红，点击查看“异常数据曲线+关联监测点地图” |
| 水利指挥大屏 | 弹窗+声光提醒（《07全局总览》3.1节“预警展示”） | biz_early_warn_alert、stat_water_qual_hour（统计数据） | 预警弹窗显示“区域+异常指标+处置建议”，地图对应监测点闪烁 |
| 责任人员APP | 推送通知（《06-02水利》3.2节“移动端响应”） | biz_early_warn_alert、sys_user_role（用户角色） | 通知含“预警等级+点击处理”按钮，跳转至工单处置页 |
4.4 预警处置反馈（闭环管理，《01总体架构》P11）
处置流程：责任人员通过《04工作台》接收预警后，生成“水质异常处置工单”（
biz_water_dispatch_wo），处置完成后更新工单状态（deal_status=2，已结案）；反馈逻辑：工单结案后，系统自动更新
biz_early_warn_alert的handle_status（处置状态=2，已解除），并将处置结果归档至stat_early_warn_handle（预警处置统计表）；文件依据：《05数据中枢》20.10节“指挥协调”、《06-02水利》3.2节“水质异常处置闭环”。
五、架构对接验证：文件合规性与实战适配
根据《06-02水利》3.2节“水质监测验收标准”，需通过3类验证确保对接合规：
| 验证场景 | 验证步骤 | 预期结果（文件依据） |
|---|---|---|
| pH异常预警触发 | 1. 模拟传感器上报pH=5.8（持续10秒）；2. 查看预警模块 | 1. 生成pH异常预警单（biz_early_warn_alert）；2. 《04工作台》“我的预警”实时接收，地图监测点闪烁（《05数据中枢》20.9节） |
| 数据清洗有效性 | 1. 传感器上报浊度=6NTU（超标准）；2. 查看数据表 | 1. 数据存入biz_water_qual_abnormal（异常表）；2.biz_water_qual_mon无该数据（《05数据中枢》20.8节） |
| 预警推送及时性 | 1. 触发预警；2. 记录推送时间差 | 推送至《04工作台》延迟≤10秒（《01总体架构》“实时响应”要求） |
六、总结：架构对接的文件闭环
“水质传感器→数据清洗→预警模块”的架构对接，完全基于指定文件构建：
数据层：依赖《03数据库表》的
sys_*（基础）、biz_*（业务）表，字段命名符合《02命名规范》；逻辑层：传感器接入、数据清洗、预警触发均遵循《05数据中枢》的模块职责与《06-02水利》的业务标准；
应用层：预警推送适配《04工作台》《07全局总览》，处置反馈形成“监测→预警→处置→归档”闭环，符合《01总体架构》“数据驱动治理”目标。
所有对接节点无外部依赖，仅针对指定文件，确保与一网统管平台整体架构完全兼容。
